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鈦合金性能
發(fā)布日期：[2020-03-30] 點擊率：鈦是一種新型金屬,，鈦的性能與所含碳,、氮,、氫、氧等雜質含量有關,，zui純的碘化鈦雜質含量不超過0.1％,，但其強度低,、塑性高,。99.5％工業(yè)純鈦的性能為：密度ρ=4.5g/cm3,，熔點為1725℃，導熱系數(shù)λ=15.24W/(m.K),，抗拉強度σb=539MPa,，伸長率δ=25％，斷面收縮率ψ=25％,，彈性模量E=1.078×105MPa,，硬度HB195。
(1)比強度高
鈦合金的密度一般在4.5g/cm3左右,，僅為鋼的60％,，純鈦的強度才接近普通鋼的強度，一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度,。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大于其他金屬結構材料,，見表7-1，可制出單位強度高,、剛性好,、質輕的零、部件,。目前飛機的發(fā)動機構件,、骨架、蒙皮,、緊固件及起落架等都使用鈦合金,。
(2)熱強度高
使用溫度比鋁合金高幾百度，在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450～500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃～500℃范圍內仍有很高的比強度,，而鋁合金在150℃時比強度明顯下降,。鈦合金的工作溫度可達500℃，鋁合金則在200℃以下,。
(3)抗蝕性好
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作,，其抗蝕性遠優(yōu)于不銹鋼；對點蝕,、酸蝕,、應力腐蝕的抵抗力特別強；對堿,、氯化物,、氯的 物品、硝酸,、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力,。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。
(4)低溫性能好
鈦合金在低溫和超低溫下,，仍能保持其力學性能,。低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性,。因此，鈦合金也是一種重要的低溫結構材料,。
(5)化學活性大
鈦的化學活性大,，與大氣中O、N,、H,、CO、CO2,、水蒸氣,、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大于0.2％時,，會在鈦合金中形成硬質TiC,；溫度較高時，與N作用也會形成TiN硬質表層,；在600℃以上時,，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升,，也會形成脆化層,。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達0.1～0.15 mm，硬化程度為20％～30％,。鈦的化學親和性也大,，易與摩擦表面產生粘附現(xiàn)象。
(6)導熱系數(shù)小,、彈性模量小
鈦的導熱系數(shù)λ=15.24W/（m.K）約為鎳的1/4,，鐵的1/5，鋁的1/14,，而各種鈦合金的導熱系數(shù)比鈦的導熱系數(shù)約下降50％,。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2，故其剛性差,、易變形,，不宜制作細長桿和薄壁件，切削時加工表面的回彈量很大,，約為不銹鋼的2～3倍,，造成刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附,、粘結磨損,。